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Accès ouvert déclaré 2025 article

Development and Experimental Validation of a Tubular Permanent Magnet Linear Alternator for Free-Piston Engine Applications

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Rattachement africain : us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

The ongoing rise in global electricity demand highlights the need for advanced, efficient, and environmentally responsible energy conversion technologies. This research presents a comprehensive design, modeling, and experimental validation of a tubular permanent magnet linear alternator (PMLA) integrated with a free piston engine system. Linear alternators offer a direct conversion of linear motion to electricity, eliminating the complexity and losses associated with rotary generators and enabling higher efficiency and simplified system architecture. The study combines analytical modeling, finite element simulations, and a sensitivity-based design optimization to guide alternator and engine integration. Two prototype systems, designated as alpha and beta, were developed, modeled, and tested. The beta prototype achieved a maximum electrical output of 550 W at 57% efficiency using natural gas fuel, demonstrating reliable performance at elevated reciprocating frequencies. The design and optimization of specialized flexure springs were essential in achieving stable, high-frequency operation and improved power density. These results validate the effectiveness of the proposed design approach and highlight the scalability and adaptability of PMLA technology for sustainable power generation. Ultimately, this study demonstrates the potential of free piston linear generator systems as efficient, robust, and environmentally friendly alternatives to traditional rotary generators, with applications spanning hybrid electric vehicles, distributed energy systems, and combined heat and power.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Development and Experimental Validation of a Tubular Permanent Magnet Linear Alternator for Free-Piston Engine Applications
Date Crossref
25/07/2025
Éditeur
MDPI AG
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • West Virginia University Lane Department of Computer Science & Electrical Engineering pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Lane Department of Computer Science & Electrical Engineering — West Virginia University.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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